为中国1426亿棵树建“绿色账本”

郭庆华

新时代以来，随着绿色发展成共识、“双碳”目标提出，我们对森林的认识不能再止于“大概其”的轮廓，而需要一本更精准的“绿色账本”，算清单木级碳储量、生物多样性支撑能力等

中国有多少棵树？过去，这个问题没人说得清。现在，答案就在今年发布的中国第一张“树密度地图”中——截至2020年，全国约有1426亿棵树，相当于14亿多人每人“拥有”100棵树。这些数据，是我和团队花10年时间，一起“数”出来的。

为什么要数清中国的树？始于现实的迫切需要。我国是人工林面积最大的国家，但过去对森林资源的统计更多停留在蓄积量等宏观层面。新时代以来，随着绿色发展成共识、“双碳”目标提出，我们对森林的认识不能再止于“大概其”的轮廓，而需要一本更精准的“绿色账本”，算清单木级碳储量、生物多样性支撑能力等。绿化需宜林则林、宜灌则灌、宜草则草，有准确的数据才会有科学的决策，知道哪里该种树、种什么树、种多少树。比如，东部人工林“太密”需要间伐，西部部分林地“太疏”可以补植。数清家底，才能养好每一棵树，种好下一棵树。

数树，也源于一次“不服气”的触动。曾经，《自然》杂志刊发过一篇论文，估算全球有3.04万亿棵树，可涉及中国的数据并不充分。彼时我和团队已在森林里扎根3年多，积累了不少资料。我觉得，中国森林不该是国际研究的“模糊地带”，他们能做，我们也能做，而且一定会比他们做得更准、更好。

中国这么大，960多万平方公里土地上，如何数清楚棵棵树木？重点是要找到合适的方法，用好科技赋能。20年前，我见过外国学者为测树高，亲自爬到树上，甚至在树上过夜。钦佩之余，我也在思考，测绘科研不仅需要求实的精神，更要掌握革新的工具。抓着新技术的扶手往上走，才能越走越轻松，走通许多往昔走不通的路。经过多次尝试，我发现激光雷达是破解难题的钥匙，“折返跑”的激光脉冲能准确勾勒出树木高度、形状和具体位置，扫描一片树林仅需十几分钟。

实践中，我们进一步打磨出“天地一体”的“双眼”观测体系，像做CT一样来数树。一只“眼睛”在空中，无人机搭载传感器，每秒可射出上百万个激光脉冲；一只“眼睛”在地面，大家携带设备在林下随走随扫。俯视、平视、仰视各角度兼具，激光、图像、视频多维度互补，原本“看不清、数不准”的森林逐步由泼墨写意变为工笔细描，愈发清晰。目前，我们研发的激光雷达软硬件已在130多个国家与地区得到应用。

10年间，我们走遍7.6万多个样方，采集了400多太字节的数据。什么概念？如果一张电子照片大小按5兆字节算，这相当于超8000万张的体量。干好如此庞大的工程，是一个不断迎接挑战、战胜挑战的过程。比如，森林地表起伏，怎样测量不在同一水平面上的树高？我们研发仿地飞行算法，可令无人机飞行高度随地形起伏调整。做完“CT”，如何分析海量的森林“片子”？我们探索智能单木分割算法，让系统能自动把树木从复杂林冠中“揪”出来，形成树密度地图。逢山开路，遇水架桥。科研从没有万事俱备的理想状态，成果总是在行动中创造条件“闯”出来的。

做科研，要耐得住寂寞，静得下心气。我的办公室里，珍藏着一本2007年出版的《中华人民共和国植被图》。这本细化到几百个群系、精确到每个树种的地图集，是先辈们翻山越岭，日复一日徒步林间，拿尺子、铅笔测绘出来的。如今，技术在进步，工具在迭代，但脚踏实地的科研本色从未改变。数树过程中，不是没有质疑，甚至不少人认为这是不可能完成的任务。做科研就要有一股子闯劲冲劲，“一楼”或许满是杂声，但越到“高楼层”干扰的声音就会越小。

最让我难忘的，是在西藏找到亚洲第一高树的场景。当时，大家横渡湍急的易贡藏布江后，来到了那棵102.3米的巨柏下方。相比于欣喜和惊叹，自己更多感受到的是一股油然而生的震撼与敬畏。它不只是树，更是活着的历史，是大自然给予我们的一种深刻启示。林木之间，自有力量。未来，我会继续奋斗在野外测绘一线，不断完善我国自然生态的数字化“账本”，努力为守护好这片绿色根基作出更多贡献。

(作者为北京大学博雅特聘教授、地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所所长，本报记者刘发为采访整理)